功率变换器的故障锁存及复位系统和功率变换器技术方案

本发明专利技术提供了一种功率变换器的故障锁存及复位系统，包括：状态锁存电路，接收功率变换器的状态信号，锁存状态信号，并输出对应的中间信号；故障分析电路，根据中间信号判断对应的状态信号是否为故障信号，并输出判断信号；控制电路，根据判断信号的状态控制功率变换器的开关，并输出驱动控制信号；复位信号电路，在判断信号和驱动控制信号的状态与预设状态相符的情况下，向状态锁存电路输出复位信号。根据本发明专利技术的又一方面，还提出了一种功率变换器。通过本发明专利技术的技术方案，能够对功率变换器的故障信号进行锁存，且具有复位功能，使功率变换器可以自动恢复工作，避免了对功率开关管频繁开关，提高了功率变换器的使用寿命、可靠性和可维护性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率变换器领域，具体而言，涉及一种功率变换器的故障锁存及复位系统和一种功率变换器。
技术介绍
目前一般的功率变换器故障保护装置原理都是将功率变换器的相电流频谱作为特征量，根据特征量的变化，判别功率变换器的故障种类和相位。但上述方式仍存在一些技术问题 I)由于是针对相电流频率的检测，而对功率变换器的过温、过压、低压等故障没有检测，使得故障检测类型单一；2)每次故障消失后，需要人工闭合开关，导致功率开关管频繁开关，使功率变换器的使用寿命减少，可靠性降低，维护性变差。因此，需要一种新的功率变换器故障保护装置，能够对功率变换器的故障信号进行锁存，在故障消失后，具有复位功能，使功率变换器自动恢复正常工作，避免了对功率开关管频繁开关，提高了功率变换器的使用寿命、可靠性和可维护性。
技术实现思路
本专利技术正是基于上述问题，提出了一种功率变换器的故障锁存及复位系统，能够对功率变换器的故障信号进行锁存，在故障消失后，具有复位功能，使功率变换器自动恢复正常工作，避免了对功率开关管频繁开关，提高了功率变换器的使用寿命、可靠性和可维护性。有鉴于此，本专利技术提出了一种功率变换器的故障锁存及复位系统，包括状态锁存电路，接收来自所述功率变换器的至少一个状态信号，锁存所述至少一个状态信号，并输出对应的中间信号，以及在接收到复位信号时，清除已锁存的状态信号；故障分析电路，接收所述中间信号，根据所述中间信号的电平状态判断对应的状态信号是否为故障信号，并输出判断信号；控制电路，接收所述判断信号，根据所述判断信号的状态，控制所述功率变换器的开启或关闭，并输出对应的驱动控制信号；复位信号电路，接收所述判断信号和所述驱动控制信号，并在所述判断信号和所述驱动控制信号的状态与预设状态相符的情况下，向所述状态锁存电路输出所述复位信号。在该技术方案中，可以通过各种传感器采集相应的状态信号并传输至状态锁存电路，如出现过温故障、低温故障、过流故障、过压故障、驱动故障、欠压故障等，则状态信号的电平状态将发生变化，比如正常为高电平，故障时为低电平，便于状态锁存电路据此输出不同状态的中间信号，使控制电路及时开启或关闭功率变换器，且实现了对多种类型故障的检测；而可靠的故障信号锁存，也为故障的处理和维修提供了条件。通过判断信号和驱动控制信号的共同作用，以判断故障是否排除，任一单方面的信号状态变化都不会使状态锁存电路复位，从而避免了功率变化器在故障状态下被启动；而通过信号的控制，使功率变换器能够自动停止工作或重新启动，无需人工复位，提高了功率变换器的使用寿命、可靠性、维护性及使用效率。在上述技术方案中，优选地，还包括故障提示装置，连接至所述故障分析电路，根据所述判断信号的状态，输出对应的提示信息。在该技术方案中，故障提示装置可以是提示灯、提示喇叭、显示屏等中的一个或多个。通过故障提示装置，工作人员可以直观而方便地了解当前是否发生故障，以便进行及时处理。在上述技术方案中，优选地，所述状态锁存电路包括R S锁存器，所述故障分析电路包括与门电路，则所述故障锁存及复位系统还包括第一逻辑转换电路，连接在所述状态锁存电路和所述故障分析电路之间，用于将所述中间信号进行逻辑转换后，输出至所述故障分析电路。在该技术方案中，RS锁存器输出的逻辑电平与故障分析电路所需的输入逻辑电平可能会不相符，如RS锁存器输出的逻辑电平为1、1，而故障分析电路所需的输入逻辑电平为0、0，那么通过第一逻辑转换电路即可对RS锁存器输出的中间信号进行逻辑转换，使中间信号的逻辑符合故障分析电路所需的输入逻辑。当然，这里的故障分析电路也可以不采用与门电路，而是采用其他具有与逻辑的电路，同样可以实现上述功能。在上述技术方案中，优选地，所述RS锁存器、所述与门电路和所述第一逻辑转换电路为CMOS逻辑门电路。在该技术方案中，当故障响应时间超过IOus级别就会对功率变换器造成致命的损坏，而通过采用CMOS逻辑门电路，可以提高故障响应速度，将故障响应时间应控制在ns级别，控制电路能够及时控制功率变换器的开启或关闭，使得功率变换器在发生故障时得到及时的保护。在上述技术方案中，优选地，还包括延迟电路，设置在所述故障分析电路和所述复位信号电路之间，用于在所述判断信号对应的状态信号为故障信号的情况下，对所述判断信号的传输过程进行延迟处理。在该技术方案中，通过延迟电路，可以控制复位信号的延迟时间，使得系统可以指示功率变换器恢复正常工作，便于工作人员监控和检修。在上述技术方案中，优选地，所述延迟电路包括电阻、电容和二极管构成的电路，其中，所述电阻与所述电容串联连接，且所述二极管并联在所述电阻两端。在该技术方案中，在状态信号为正常信号时，相应的判断信号通过由电容和二极管构成的电路，没有延迟作用；在状态信号为故障信号时，相应的判断信号通过由电容和电阻构成的电路，具有延迟作用，具体的延迟时间由电容和电阻的参数决定，并且可由用户根据需要进行更换和调整。在上述技术方案中，优选地，所述复位信号电路包括与非门电路，则所述故障锁存及复位系统还包括第二逻辑转换电路，用于对所述判断信号和所述驱动控制信号进行逻辑转换后，输出至所述复位信号电路。在该技术方案中，判断信号和驱动控制信号的逻辑电平与复位信号电路所需的输入逻辑电平可能会不相符，如判断信号和驱动控制信号的逻辑电平为1、1，而复位信号电路所需的输入逻辑电平为0、0，那么通过第二逻辑转换电路即可对判断信号和驱动控制信号进行逻辑转换，使判断信号和驱动控制信号的逻辑符合故障分析电路所需的输入逻辑。在上述技术方案中，优选地，所述第二逻辑转换电路包括非门电路。在上述技术方案中，优选地，还包括驱动放大电路，设置在所述控制电路和所述复位信号电路之间，用于对所述驱动控制信号进行逻辑转换和放大处理后，输出至所述复位信号电路。根据本专利技术的又一方面，还提出了一种功率变换器，包括上述任一技术方案所述的功率变换器的故障锁存及复位系统。通过以上技术方案，能够对功率变换器的故障信号进行锁存，在故障消失后，具有复位功能，使功率变换器自动恢复正常工作，避免了对功率开关 管频繁开关，提高了功率变换器的使用寿命、可靠性和可维护性。附图说明图I示出了根据本专利技术的实施例的功率变换器的故障锁存及复位系统的结构示意图；图2示出了根据本专利技术的实施例的功率变换器的故障锁存及复位系统的具体电路图；图3示出了根据本专利技术的实施例的故障响应时间测试示意图。具体实施例方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。图I示出了根据本专利技术的实施例的功率变换器的故障锁存及复位系统的结构示意图。如图I所示，根据本专利技术的实施例的功率变换器的故障锁存及复位系统包括状态锁存电路102，接收来自功率变换器的至少一个状态信号，锁存至少一个状态信号，并输出对应的中间信号，以及在接收到复位信号时，清除已锁存的状态信号；故障分析电路106，接收中间信号，根据中间信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率变换器的故障锁存及复位系统，其特征在于，包括：状态锁存电路，接收来自所述功率变换器的至少一个状态信号，锁存所述至少一个状态信号，并输出对应的中间信号，以及在接收到复位信号时，清除已锁存的状态信号；故障分析电路，接收所述中间信号，根据所述中间信号的电平状态判断对应的状态信号是否为故障信号，并输出判断信号；控制电路，接收所述判断信号，根据所述判断信号的状态，控制所述功率变换器的开启或关闭，并输出对应的驱动控制信号；复位信号电路，接收所述判断信号和所述驱动控制信号，并在所述判断信号和所述驱动控制信号的状态与预设状态相符的情况下，向所述状态锁存电路输出所述复位信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小佳，曾赣生，张都，
申请(专利权)人：北京三一自动化技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：